DATA: / / 2014 VALOR: 20,0 pontos NOTA: ASSUNTO: Trabalho de Recuperação Final SÉRIE: 1ª série EM TURMA: NOME COMPLETO:

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1 DISCIPLINA: Física PROFESSORES: Marcus Sant Ana / Fabiano Dias DATA: / / 2014 VALOR: 20,0 pontos NOTA: ASSUNTO: Trabalho de Recuperação Final SÉRIE: 1ª série EM TURMA: NOME COMPLETO: Nº: I N S T R U Ç Õ E S 1. Esta trabalho contém 20 questões, sendo 5 fechadas e 15 questões discursivas. Verifique se o seu exemplar está completo. 2. Leia sempre - e atentamente - cada questão antes de responder a ela. 3. Nas questões de múltipla escolha, marque, à caneta, apenas uma alternativa, não sendo permitidas rasuras. 4. Dê respostas completas às questões discursivas e redija-as utilizando tinta azul ou preta. Evite rasuras, não sendo permitido o uso de corretivo. 5. Sua trabalho é um documento, portanto não entregue-o com respostas escritas a lápis. 6. LEMBRE-SE DE QUE VOCÊ SERÁ AVALIADO PELO QUE ESCREVEU E NÃO PELO QUE PENSOU EM ESCREVER; ATENTE, POIS, À FORMULAÇÃO DE SUAS RESPOSTAS. 7. Para uma possível revisão, é necessário que todas as instruções acima tenham sido seguidas. QUESTÃO 1 (1,0 ponto) NOMEIE e ENUNCIE as seguintes leis: a) 1ª Lei de Newton. b) 2ª Lei de Newton. c) 3ª Lei de Newton. d) Lei da Gravitação Universal de Newton.

2 QUESTÃO 2 (1,0 ponto) (Ulbra modificada) A força de resistência do ar sobre um corpo, independentemente de sua massa, é proporcional ao quadrado de sua velocidade, conforme indica a expressão matemática a seguir: F ar = 0,4 V 2. Nesse caso, V é a velocidade do corpo em m/s e F ar a força de resistência do ar em N. CALCULE, em m/s, a máxima velocidade de um corpo ao ser tracionado para frente com uma força constante de 10N. QUESTÃO 3 (1,0 ponto) Observe a figura abaixo. Um bloco é lançado do ponto A e se movimenta até o ponto C, sobre uma superfície horizontal e sem atrito. a) DESENHE, sobre o bloco, o(s) vetor(es) força(s) que atua(m) no bloco durante o movimento de A para C. (Para esse item, considere que o bloco esteja localizado na posição indicada). b) NOMEIE a(s) força(s) que atua(m) no bloco e IDENTIFIQUE o(s) agente(s) causador(es) correspondente(s) dessa(s) força(s). QUESTÃO 4 (1,0 ponto) DESCREVA a relação entre Força e Movimento segundo: a) Aristóteles b) Galileu

3 QUESTÃO 5 (1,0 ponto) a) João empurra uma caixa de massa 10 kg, realizando uma força F 1 de 200 N. Considere que a força de atrito f entre caixa e o chão é de 180 N. CALCULE, em m/s², a aceleração adquirida pela caixa. b) OBSERVE a figura abaixo: Uma partícula de massa m = 500 g, partindo do repouso, sofre a ação de duas forças perpendiculares F 1 = 9,0 N e F 2 = 12 N durante 5,0 segundos. DETERMINE, em m/s², a aceleração sofrida pela partícula. QUESTÃO 6 (1,0 ponto) Um bloco de madeira está em repouso sobre uma rampa. a) RESPONDA: o bloco está em equilíbrio? JUSTIFIQUE sua resposta baseando-se em alguma lei física.

4 b) Supondo que o ângulo de inclinação da rampa seja igual a θ = 60º e que a massa do bloco seja m = 1,0 kg, DETERMINE, em newtons, os valores da força normal e o do atrito que exercem sobre o bloco. (Considere: cos (60º) = 0,50 e sen (60º) = 0,87) QUESTÃO 7 (1,0 ponto) É fato conhecido que a Terra exerce uma força de atração sobre o Sol. No entanto, pela terceira lei de Newton, podemos concluir que a Sol também atrai a Terra. A figura abaixo ilustra as forças de ação e reação entre a Terra e a Sol. Baseando-se nas leis de Newton, RESPONDA: a figura está fisicamente correta? JUSTIFIQUE sua resposta utilizando conceitos físicos. QUESTÃO 8 (1,0 ponto) NOMIE e ENUNCIE as seguintes leis: a) 1ª lei de Kepler b) 2ª lei de Kepler c) 3ª lei de Kepler

5 QUESTÃO 9 (1,0 ponto) A distância mínima da Terra e Marte são de 6,0 x metros e a de Marte e Júpiter são de 5,0 x metros. Sabendo-se que: - massa da Terra = 6,0 x kg - massa de Marte = 7,0 x kg - massa de Júpiter = 2,0 x kg e considerando que a constante da gravitação universal G = 7,0 x N.m²/kg²: a) CALCULE a força gravitacional entre Marte e a Terra. b) CALCULE a força gravitacional entre Marte e Júpiter. QUESTÃO 10 (1,0 ponto) Considere o globo da morte mostrado na figura a seguir. Sejam R = 4,0 m o seu raio, m = 150 kg a massa do conjunto (motocicleta + motociclista) e v = 10,0 m/s o módulo velocidade constante da motocicleta para fazer o looping vertical. a) RESPONDA: o conjunto (motocicleta + motociclista) está em equilíbrio? JUSTIFIQUE sua resposta.

6 b) Considerando a gravidade da terrestre g = 10 m/s², CALCULE, em newtons, o valor da força de reação normal que atua na motocicleta nos pontos A, B, C e D. QUESTÃO 11 (1,0 ponto) (Ufmg - modificada) Um esquiador de massa m = 70 kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa mostrada na figura. Suponha que as perdas de energia por atrito são desprezíveis e considere g = 10 m/s 2. a) CALCULE, em joules, as energias: cinética, potencial gravitacional e mecânica no ponto P. b) CALCULE, em joules, as energias: cinética, potencial gravitacional e mecânica no ponto Q. c) CALCULE, m/s, a velocidade que o esquiador chegará no ponto Q.

7 QUESTÃO 12 (1,0 ponto) (Ufrgs 2014) O termo horsepower, abreviado hp, foi inventado por James Watt (1783), durante seu trabalho no desenvolvimento das máquinas a vapor. Ele convencionou que um cavalo, em média, eleva 3,30x10 4 libras de carvão (1 libra = 0,454 kg) à altura de um pé (0,305 m) a cada minuto, definindo a potência correspondente como 1hp. (figura abaixo). a) Posteriormente, James Watt teve seu nome associado à unidade de potência no Sistema Internacional de Unidades, no qual a potência é expressa em watts (W). Com base nessa associação, 1 hp corresponde aproximadamente a quantos watts? b) (Pucrs 2014) Ao realizarmos as tarefas diárias, utilizamos energia fornecida pelos alimentos que ingerimos. Pensando nisso, uma pessoa de 90 kg cronometrou o tempo para subir, pela escada, os cinco andares até chegar ao seu apartamento. Sendo g = 10 m/s² e considerando que essa pessoa subiu 16 m em 30 s, quanto vale, em watts, a potência média desenvolvida pela pessoa? QUESTÃO 13 (1,0 ponto) Um bloco, puxado por meio de uma corda inextensível e de massa desprezível, desliza sobre uma superfície horizontal com atrito, descrevendo um movimento retilíneo e uniforme. A corda faz um ângulo de 53 com a horizontal e a tração que ela transmite ao bloco é de 80 N. Se o bloco sofrer um deslocamento de 20 m ao longo da superfície DETERMINE, em joules, o trabalho realizado pela tração. (Dados: sen (53 ) = 0,8 e cos (53 ) = 0,6).

8 QUESTÃO 14 (1,0 ponto) Um bloco de massa m está se deslocando com uma velocidade constante v. a) RESPONDA: Se a massa m do bloco aumentar cinco vezes, a energia cinética desse bloco aumentará, diminuirá ou permanecerá a mesma? Em caso de variação, quantas vezes maior/menor? a) RESPONDA: Se a velocidade v do bloco diminuir quatro vezes, a energia cinética desse bloco aumentará, diminuirá ou permanecerá a mesma? Em caso de variação, quantas vezes maior/menor? QUESTÃO 15 (1,0 ponto) Um carro parte do repouso em uma trajetória retilínea sofrendo ação de uma força que, em função do deslocamento, tem o seguinte comportamento. Com base nesses dados, CALCULE o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 0 a 300 metros. QUESTÃO 16 (1,0 ponto) ANALISE e as proposições a seguir sobre as principais características dos modelos de sistemas astronômicos. I. Sistema dos gregos: a Terra, os planetas, o Sol e as estrelas estavam incrustadas em esferas que giravam em torno da Lua. II. Ptolomeu supunha que a Terra encontrava-se no centro do Universo; e os planetas moviam-se em círculos, cujos centros giravam em torno da Terra. III. Copérnico defendia a idéia de que o Sol estava em repouso no centro do sistema e que os planetas (inclusive a Terra) giravam em torno dele em órbitas circulares. IV. Kepler defendia a idéia de que os planetas giravam em torno do Sol, descrevendo trajetórias elípticas, e o Sol estava situado em um dos focos dessas elipses. ASSINALE a alternativa correta. A) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. B) Somente a afirmativa II é verdadeira. C) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. D) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. E) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.

9 QUESTÃO 17 (1,0 ponto) (UFTM 2011) Após a cobrança de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta violentamente o rosto de um zagueiro. A foto mostra o instante em que a bola encontra-se muito deformada devido às forças trocadas entre ela e o rosto do jogador. A respeito dessa situação são feitas as seguintes afirmações: É correto o contido apenas em: I. A força aplicada pela bola no rosto e a força aplicada pelo rosto na bola têm direções iguais, sentidos opostos e intensidades iguais, porém, não se anulam. II. A força aplicada pelo rosto na bola é mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma vez que a bola está mais deformada do que o rosto. III. A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto, o que explica a inversão do sentido do movimento da bola. IV. A força de reação aplicada pela bola no rosto é a força aplicada pela cabeça no pescoço do jogador, que surge como consequência do impacto. a) I. b) I e III. c) I e IV. d) II e IV. e) II, III e IV. QUESTÃO 18 (1,0 ponto) (UFPEL- RS) Um pescador possui um barco a vela que é utilizado para passeios turísticos. Em dias sem vento, esse pescador não conseguia realizar seus passeios. Tentando superar tal dificuldade, instalou, na popa do barco, um enorme ventilador voltado para a vela, com o objetivo de produzir vento artificialmente. Na primeira oportunidade em que utilizou seu invento, o pescador percebeu que o barco não se movia como era por ele esperado. O invento não funcionou! A razão para o não funcionamento desse invento é que A) a força de ação atua na vela e a de reação, no ventilador. B) a força de ação atua no ventilador e a de reação, na água. C) ele viola o princípio da conservação da massa. D) as forças que estão aplicadas no barco formam um sistema cuja resultante é nula. E) ele não produziu vento com velocidade suficiente para movimentar o barco QUESTÃO 19 (1,0 ponto) (Ufmg) As figuras mostram uma pessoa erguendo um bloco até uma altura h em três situações distintas. Na situação I, o bloco é erguido verticalmente; na II, é arrastado sobre um plano inclinado; e, na III, é elevado utilizando-se uma roldana fixa. Considere que o bloco se move com velocidade constante e que são desprezíveis a massa da corda e qualquer tipo de atrito.

10 Comparando-se as três situações descritas, é correto afirmar que o trabalho realizado pela pessoa é A) maior em II. B) o mesmo em I, II e III. C) maior em I. D) menor em II. E) maior em III. QUESTÃO 20 (1,0 ponto) (Ufmg) Na figura, está representado o perfil de uma montanha coberta de neve. Um trenó, solto no ponto K com velocidade nula, passa pelos pontos L e M e chega, com velocidade nula, ao ponto N. A altura da montanha no ponto M é menor que a altura em K. Os pontos L e N estão em uma mesma altura. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que: A) a energia mecânica em K é igual à energia mecânica em M. B) a energia cinética em L é igual à energia potencial gravitacional em K. C) a energia potencial gravitacional em L é maior que a energia potencial gravitacional em N. D) a energia mecânica em M é menor que a energia mecânica em L. E) a energia cinética do trenó em L é igual em M.